07/12/2025
في بعض شبكات الجهد المتوسط والجهد العالي، لا تكون نقطة التعادل (Neutral) متوافرة بشكل مباشر في منظومة المحولات، خصوصاً عند استخدام محولات موصّلة دلتا (Δ). وفي هذه الحالات تظهر الحاجة إلى جهاز يوفر نقطة تعادل يمكن تأريضها بشكل مضبوط وآمن. وهنا يأتي دور محول الـ Zigzag الذي يُعد أحد أهم مكونات منظومات التأريض المنظمة.
☆ ما هو محول الـ Zigzag؟
محول الـ Zigzag هو محول ثلاثي الأوجه بتوصيل داخلي خاصة تعتمد على تقسيم ملفات كل فاز إلى نصفين وتوصيلهم على شكل متعاكس بحيث تحقق مساراً فعالاً لتيارات التسلسل الصفري (Zero-Sequence Current). ويُستخدم بشكل رئيسي كمحول تأريض (Earthing Transformer) لتكوين نقطة تعادل مصطنعة في الشبكات التي لا تحتوي على نقطة تعادل جاهزة. ورغم عدم تدفق أحمال تشغيلية عليه، إلا أن وجوده أساسي لاستمرارية التشغيل وتفعيل أنظمة الحماية بطريقة موثوقة.
تتميز هذه التوصيلة بأنها تسمح بمرور التيارات التي تكون متساوية في الطور (In-phase Currents) مثل التيارات الناتجة عن الأعطال الأرضية، بينما تمنع مرور التيارات المتوازنة في الحالات العادية.
☆ استخدامات محول Zigzag
1- توفير نقطة تعادل قابلة للتأريض
عند توصيل محولات القدرة بطريقة دلتا-دلتا أو دلتا-ستار على جانب معين، يصبح من غير الممكن الحصول على نقطة محايدة للتأريض. يقوم محول Zigzag بتوفير هذه النقطة ويتيح تأريضها مباشرة أو عبر مقاومة تأريض خارجية حسب فلسفة الحماية المستخدمة.
2- تمرير تيارات الأعطال الأرضية
عند حدوث قصر أرضي، تتولد تيارات تسمي Zero Sequence Currents. وبدون وجود نقطة تأريض فإن هذه التيارات تعود عبر مسارات غير مرغوبة داخل النظام مما يؤدي إلى ارتفاع الجهود وتضرر المعدات.
محول الـ Zigzag يوفر المسار المنخفض لمثل هذه التيارات، مما يتيح لمنظومة الحماية اكتشاف العطل وفصله في الوقت المناسب.
3- التحكم في قيمة تيار القصر الأرضي
عند تركيب مقاومة على نقطة التعادل الخاصة بالمحول يمكن تحديد قيمة تيار الخطأ الأرضي بحيث تكون ضمن حدود آمنة. هذا يقلل احتمالية حرق القضبان العمومية أو تلف المحولات أو الكابلات.
4- تحسين جودة الطاقة وتقليل التوافقيات
بسبب طبيعة ترتيب الملفات، فإن محولات الـ Zigzag تُظهر فعالية جيدة في تقليل التوافقيات الفردية من النوع الثالث (Third Harmonic) التي غالباً تنتج عن الأحمال غير المتوازنة. ولهذا تُستخدم توصيلة Delta-Zigzag في محولات التوزيع الدقيقة وفي الأحمال الصناعية التي تحتوي على أجهزة إلكترونية ومقومات.
5- دعم الأحمال غير المتوازنة
عندما تتفاوت الأحمال بين الأطوار، تظهر مشاكل في الجهد. يساعد محول Zigzag على موازنة هذه الاختلافات عبر توفير مسار مناسب لتيارات التسلسل الصفري.
☆ أين يُستخدم محول Zigzag؟
محطات توزيع الجهد المتوسط التي تحتوي على محولات دلتا في جانب الشبكة
- شبكات صناعية ذات احتمالية أعطال أرضية عالية
- أنظمة الجهد المعزول التي تحتاج نقطة تعادل اصطناعية
- محطات الطاقة التي تتطلب ضبط تيارات الأعطال الأرضية بدقة
ويُركب غالباً على التوازي مع طرف دلتا لمحولات القدرة، بحيث يعمل فقط عند الحاجة دون تحميله بأي أحمال تشغيلية.
إذا كنت مهتما بمزيد من المواضيع الكهربائية، يسعدني متابعتك للصفحة ليصلك كل جديد، وشارك المنشور.
